Организация физических каналов в GSM

Здравствуйте! Сегодня я решил подробнее раскрыть такую важную тему, как организация физических каналов в GSM. Видео тоже будет, но не все сразу. Сперва читаем.

Таймслот. Типы пакетов Burst

Надеюсь, что вы прочитали мою статью про технологию TDMA. Там рассмотрено такое понятие, как мультикадр. С помощью него происходит объединение логических каналов на физических ресурсах (такой метод получил название mapping). Т.е. определенным образом организуются физические каналы.

Как правило, основная часть логических каналов занимает всего один таймслот (TS). Таким образом, данные конкретного логического канала передаются через один и тот же TS в течение последовательности кадров TDMA.

Стоит заметить, что один таймслот может быть занят несколькими каналами (так как они имеют небольшой размер). Это дает возможность повысить эффективность использования физических ресурсов.

В соте может быть одна или несколько частот, каждая из которых разбита на 8 основных физических каналов (таймслотов). Приведем пример.

Размещение логических каналов на физических каналах

На рисунке схематично изображены четыре частоты, разбитые на восемь физических каналов каждая. На нулевой частоте, которая является основной в соте (BCCH несущая), таймслот под номером 0 всегда занят каналами из двух групп логических каналов управления (группы BCH и CCCH), таймслот №1 — это сигнальный канал SDCCH. Все остальные TS выделены под передачу трафика (TCH). Наличие и количество сигнальных каналов зависит от степени нагрузки в соте.

В стандарте GSM для передачи различных видов логических каналов определено 5 типов специальных пакетов (Burst) (другими словами информация в таймслотах передается этими пакетами):

  • Access Burst (AB) — для инициализации первоначального доступа мобильной станции к BTS, а также для хэндовера
  • Frequency correction Burst (FB) — для синхронизации по частоте MS и BTS
  • Synchronous burst (SB) — для временной синхронизации между MS и BTS
  • Normal Burst — для передачи информации каналов трафика и каналов управления (кроме канала RACH)
  • Dummy burst (DB) — пустой слот. Обеспечивает установление и тестирование канала связи. Используется в целях проверки корректности работы передатчика и приемника

Структуру этих пакетов можно посмотреть здесь. Описание каждого из них более подробно — это материал для отдельной статьи.

Организация физических каналов

Как правило, логические каналы объединяются в группы, которые передаются мультикадрами TDMA. Например на основной (нулевой) частоте в соте (BCCH несущей) в нулевом таймслоте передается группа FCCH+SCH+BCCH+CCCH (в направлении downlink). Эту группу еще называют объединенный BCCH/CCCH канал. Этот канал предназначен для всех мобильных станций, обслуживаемых сотой. Таким образом телефон всегда «знает», откуда ему взять системную информацию о соте, чтобы получить доступ в сеть.

BCCH частота. Структура мультикадра

Как видно из рисунка, мультикадр разбит на 5 групп по 10 кадров в каждой, последний кадр остается пустым. Мобильная станция определяет частоту BCCH несущей путем поиска Frequency correction Burst, который передается по каналу FCCH. Затем по каналу SCH она принимает и декодирует номер текущего кадра и идентификатор BSIC, что необходимо для корректной синхронизации с BTS. Каналы FCCH и SCH занимают 2 первых кадра в каждой группе. Остальные 8 кадров образуют 2 блока по четыре кадра. Первый блок первой группы предназначен для канала BCCH. Благодаря нему MS определяет возможность доступа к данной соте и декодирует системную информацию соты. Остальные 9 блоков (блоки передачи сигналов вызова) применяются для передачи каналов PCH и AGCH, входящих в состав общего канала управления CCCH.

Это не единственная возможная конфигурация объединения логических каналов. Подробнее про объединенный BCCH/CCCH канал (и другие тоже) я расскажу в видео, которое запишу на днях. Материала довольно много и не хочется превращать статью в скучный учебник.

Если что-то непонятно, спрашиваем. Я старался написать попроще, но не думаю, что это получилось. Надеюсь видео будет понятней.

Советую также прочитать статьи:

– BCCH и SDCCH каналы

– Логические каналы в GSM

– Что такое технология TDMA?

4 комментария от “Организация физических каналов в GSM

  1. добрый день. У меня вопрос специфический. Как осуществляется временная синхронизация между БС и МС? На мой взгляд, МС должна получать метки времени (тик-тик хронометра), по которым должна подстроить свои тайм-слоты TS0-TS7, чтобы они совпадали с БС. В описании канала синхронизации нет заданной комбинации, которая бы воспринималась как ТИК-ТИК.

    К сожалению, на таком уровне никто не пишет…

    1. Извините, на блог в последнее время нет времени. Постараюсь чуть позже ответить

  2. По каналу SCH передается пакет синхронизации SB, в состав которого входит специальная синхропоследовательность длиной 64 бита. На приемной стороне осуществляется поиск начала этого пакета на основе функции взаимной корреляции с последовательностью, сгенерированной самим приемником. Вот вам и ТИК-ТИК — нашел начало пакета — смог извлечь уникальный номер кадра TDMA, код оператора PLM, индификатор базовой станции BCC.

  3. Вот смотрите что получается, канал FCCH занимает первый кадр в каждой группе, а каждый кадр содержит в свою очередь 8 тайм-слотов. Но при этом канал FCCH занимает только 0 тайм-слот. Получается что в кадр управления попадает информация с тайм-слотов ТСН, а она должна идти в кадр связи на 26 позиций?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *